Mae tryciau codi PU, neu ledr synthetig polywrethan, wedi'u cynllunio o amgylch tair egwyddor graidd: "gwead biomimetig, perfformiad y gellir ei reoli, ac ehangu swyddogaethol." Trwy integreiddio gwyddor deunyddiau, peirianneg prosesau, a mecaneg strwythurol yn systematig, maent yn cyflawni cymhwysedd a dyluniad gwell wrth ddisodli lledr naturiol. Yn y bôn, maent yn defnyddio system gyfansawdd amlhaenog wedi'i hadeiladu'n artiffisial i efelychu microstrwythur a nodweddion macrosgopig lledr gwirioneddol, gan wella eiddo penodol yn benodol i ddiwallu anghenion amrywiol.
O'r rhesymeg dylunio adeileddol sylfaenol, mae tryciau codi PU yn defnyddio pensaernïaeth tair haen: "cynnal ffabrig sylfaen-clustog ewyn-arwyneb bionig." Mae'r haen ffabrig sylfaen, sy'n gweithredu fel y sgerbwd, fel arfer wedi'i gwneud o ffabrig wedi'i wehyddu neu wedi'i wau. Mae cydblethu edafedd ystof a gwe yn darparu cryfder cychwynnol a sefydlogrwydd dimensiwn. Mae ei ddwysedd a'i ddull gwehyddu yn effeithio'n uniongyrchol ar gryfder tynnol a hyblygrwydd y cynnyrch gorffenedig Mae ffabrigau gwehyddu dwysedd uchel yn addas ar gyfer dodrefn neu tu mewn modurol sydd angen anystwythder, tra bod ffabrigau wedi'u gwau, oherwydd eu hydwythedd uwch, yn fwy addas ar gyfer cynhyrchion hyblyg megis esgidiau a dillad. Mae'r haen ewyn yn allweddol i wead a chysur. Wedi'i wneud o resin polywrethan trwy broses ewyno, mae'n ffurfio adeiledd micron hydraidd. Mae ei fandylledd a'i unffurfiaeth celloedd yn pennu meddalwch, gwydnwch ac anadladwyedd y deunydd. Trwy addasu'r gymhareb asiant ewynnog a pharamedrau'r broses, gellir efelychu "teimlad cnawdol" lledr gwirioneddol, tra'n osgoi perfformiad anwastad lledr naturiol oherwydd amrywiadau mewn gwahanol rannau. Y cotio arwyneb yw craidd dylunio biomimetig. Gan ddefnyddio resin polywrethan fel y matrics, ychwanegir lliwyddion, cyfryngau matio, a chyfnerthwyr gwead. Trwy brosesau trosglwyddo papur gorchuddio neu ryddhau, mae'n ffurfio lledr -fel grawn, gwead cwympo, neu wead arbennig. Mae ei reolaeth trwch a chaledwch yn effeithio'n uniongyrchol ar realaeth weledol ac ymwrthedd crafiadau.
Mae'r dyluniad fformiwleiddiad deunydd yn dilyn yr egwyddor o "rheoliad wedi'i dargedu ar berfformiad." Mae pwysau moleciwlaidd y resin polywrethan a'r gymhareb o segmentau meddal i galed yn pennu nodweddion sylfaenol y cotio: mae cynnwys segment meddal uchel yn gwella hyblygrwydd, sy'n addas ar gyfer uppers esgidiau sydd angen plygu'n aml; mae cynnwys segment caled uchel yn gwella ymwrthedd crafiadau, sy'n addas ar gyfer senarios ffrithiant amledd uchel megis bagiau. Er mwyn ehangu ymarferoldeb, gellir ymgorffori ychwanegion swyddogaethol yn y dyluniad, megis ychwanegu nano-silica i wella ymwrthedd crafu, cyflwyno cyfryngau gwrthfacterol ar gyfer diogelu hylendid, neu addasu ar gyfer arafu fflamau i fodloni gofynion diogelwch tân yn y diwydiannau modurol ac awyrofod. Mae'r driniaeth rhyngwyneb rhwng y ffabrig sylfaen a'r cotio hefyd yn hanfodol. Mae gwella'r cryfder adlyniad rhwng y ddau trwy primer yn atal pothellu neu gracio a achosir gan delamination interlayer; mae'r dyluniad hwn yn effeithio'n uniongyrchol ar wydnwch y cynnyrch gorffenedig.
Rhaid i ddyluniad prosesau gyflawni gweithrediad synergaidd o strwythur, deunyddiau a pherfformiad. Mewn dulliau cotio, mae cydweddu gludedd resin, cyflymder cotio, a thymheredd sychu yn pennu unffurfiaeth ac adlyniad y cotio; mewn dulliau lamineiddio, rhaid rheoli pwysedd cyfansawdd a thymheredd y ffabrig sylfaen a'r haen ewyn er mwyn osgoi swigod neu wyriadau trwch. Mae prosesu post (fel boglynnu, gorffennu matte, a stampio poeth) yn addasu'r wyneb trwy ddulliau ffisegol neu gemegol i wella'r effaith biomimetig a'r priodweddau addurniadol ymhellach. Rhaid addasu gosodiadau'r paramedr i'r nodweddion cotio -er enghraifft, mae haenau caledwch uchel yn addas ar gyfer boglynnu mân, tra bod haenau meddal angen llai o bwysau boglynnu i atal ystumio gwead.
Mae integreiddio cysyniadau dylunio cynaliadwy yn gyrru esblygiad tryciau codi PU tuag at gyfeillgarwch amgylcheddol. Gall resinau polywrethan a gludir gan ddŵr ddisodli systemau sy'n seiliedig ar doddydd, gan leihau allyriadau VOC; mae cymhwyso polyolau bio-yn lleihau dibyniaeth ar betroliwm; ac mae dyluniad ffabrigau sylfaen ailgylchadwy a phrosesau defnydd isel o ynni yn gwneud y defnydd gorau o adnoddau o safbwynt cylch bywyd.
I grynhoi, mae egwyddor dylunio tryciau codi PU, trwy adeiladu strwythurau biomimetig aml-haenog, rheoli perfformiad wedi'i dargedu o fformwleiddiadau deunyddiau, ac optimeiddio paramedrau prosesau yn synergaidd, yn cyflawni nodau perfformiad y gellir eu haddasu, ymarferoldeb y gellir ei ehangu, a chynaliadwyedd amgylcheddol wrth ddynwared manteision lledr gwirioneddol. Mae hyn yn darparu rhesymeg gweithgynhyrchu wyddonol a hyblyg ar gyfer y diwydiant lledr synthetig.
